适配器模式在软件体系结构中的应用

自从接触软件开发以来，我一直在追求更高的编程技艺。

在这个过程中，设计模式成为了我不可或缺的工具。

设计模式不仅能够提高代码的可读性和可维护性，还能降低代码的耦合度，使系统更加灵活。

以下是我在实践设计模式过程中的一些心得体会。

一、设计模式的起源与作用设计模式最早由著名的软件工程专家Gamma等人提出，它是一套经过实践检验、可重用的软件设计经验。

设计模式的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高代码可读性和可维护性：设计模式使代码结构更加清晰，易于理解，方便后续的维护和修改。

2. 降低代码耦合度：设计模式强调模块化设计，将不同的功能封装在独立的模块中，降低了模块之间的依赖关系。

3. 增强系统灵活性：设计模式使系统更加模块化，便于扩展和重构，提高了系统的灵活性。

4. 提高编程效率：设计模式可以复用现有的设计经验，减少重复劳动，提高编程效率。

二、设计模式的分类与特点设计模式主要分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

1. 创建型模式：创建型模式关注对象的创建过程，主要解决对象创建过程中产生的问题。

常见的创建型模式有：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式等。

2. 结构型模式：结构型模式关注类与类之间的关系，主要解决类与类之间的组合和继承问题。

常见的结构型模式有：适配器模式、装饰者模式、代理模式、桥接模式等。

3. 行为型模式：行为型模式关注对象之间的交互，主要解决对象之间的协作和职责分配问题。

常见的行为型模式有：观察者模式、策略模式、模板方法模式、责任链模式等。

三、设计模式在实践中的应用1. 工厂方法模式：在项目中，我们常常需要根据不同的业务需求创建不同的对象。

使用工厂方法模式，可以将对象的创建过程封装在独立的工厂类中，降低对象的创建复杂度。

2. 单例模式：在项目中，有些资源（如数据库连接、文件读写等）是全局共享的。

使用单例模式，可以确保这类资源在系统中只有一个实例，避免资源浪费。

3. 适配器模式：在项目中，我们可能会遇到一些接口不兼容的情况。

中介者模式和适配器模式的区别中介者模式和适配器模式是设计模式中的两个重要概念。

它们在软件开发中都有着广泛的应用，但是它们在功能上有着很大的区别。

本文将从不同的角度，深入探讨这两种模式的定义、实现方式、使用场景等方面的区别与联系。

一、定义中介者模式是指通过一个中介对象来封装一系列的对象交互，从而使原来的对象不再相互引用，而是通过中介者对象来完成相互的交互。

适配器模式则是指将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，从而使原本由于接口不兼容而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。

二、实现方式1. 中介者模式的实现中介者模式的实现方式通常包含两个角色：中介者角色和同事角色。

其中，中介者角色通常负责协调同事角色之间的互动关系，而同事角色则负责执行具体的任务。

中介者模式的核心思想是将各个同事对象解耦，让它们不需要知道彼此的存在中介者模式可以使用观察者模式来实现，即将中介者模式作为被观察者，同事对象作为观察者。

2. 适配器模式的实现适配器模式的实现方式通常包含三个角色：目标角色、适配器角色和被适配者角色。

其中，目标角色是客户端希望使用的接口，被适配者角色是已有的接口，适配器角色则是在两者之间进行接口的转换。

适配器模式的实现核心思想就是将原本不兼容的接口进行转换，让它们能够协同工作。

适配器模式通常有两种实现方式：类适配器和对象适配器。

类适配器是通过多重继承实现，而对象适配器则是通过组合来实现。

三、使用场景1. 中介者模式的使用场景中介者模式通常适用于大型、复杂的系统中，系统中有许多对象需要互相通信，但是它们之间的关系比较复杂。

中介者模式可以将这些对象的关系进行解耦，从而达到简化系统的目的。

中介者模式还适用于系统中的对象出现频繁的变化，如果每个对象的变化都会对其他对象产生影响，那么这个时候可以采用中介者模式来将这些对象的变化隔离开来。

2. 适配器模式的使用场景适配器模式通常适用于已有的接口无法满足客户端的需求的情况下。

代理模式和适配器模式的对比介绍软件开发一直是一个变化规律极为频繁的行业，随着时间的推移，软件设计模式被广泛应用于软件开发。

设计模式是一种特殊的代码重构技巧，它们被设计用于解决一些在软件开发中经常遇到的问题。

其中代理模式和适配器模式是两种常见的设计模式。

本文将对它们进行对比探讨，旨在深入了解它们之间的异同点。

代理模式代理模式（Proxy Pattern）是软件开发中的一种设计模式，它的目的是通过使用一个代理对象来控制对设计对象的访问。

代理是对象的一个抽象，可以在原对象之前进行前置处理，在原对象之后进行后置处理，并且不影响原对象的逻辑实现。

例如，假设我们需要访问一个网络资源，而这个资源的访问需要耗费大量的时间和数据带宽。

在这种情况下，我们可以使用代理模式，将代理对象作为访问网络资源的入口，代理对象会负责从网络中加载必要的资源。

此外，代理模式还可以用于实现权限和安全控制。

适配器模式适配器模式（Adapter Pattern）是软件开发中的一种设计模式，它的目的是在不改变现有代码的基础上，将不兼容的对象包装到一个可用对象中。

适配器模式主要用于解决两个接口不兼容的问题，可以将不同的接口封装到一个通用的接口中，从而可以实现彼此之间的协作。

例如，在一个应用中，我们可能需要将一些数据从一个数据源中提取出来，并将其转换为另一种格式，以便在另一个应用中使用。

在这种情况下，我们可以使用适配器模式来实现数据的转换和传输。

对比代理模式和适配器模式都是常见的设计模式，它们在实际的软件开发中有不同的应用场景。

首先，代理模式和适配器模式的目的和实现方式不同。

代理模式的目的是在原有的基础上添加额外的控制和安全性，而适配器模式的目的是实现两个不兼容的接口之间的协作。

代理模式通过在原对象之前和之后进行前置和后置处理来实现额外控制的目的。

其次，代理模式和适配器模式的实现方式不同。

适配器模式通过将不兼容的对象包装在一个可用的对象中来实现数据转换和传输的目的。

1、设计模式一般用来解决什么样的问题( a)A.同一问题的不同表相 B不同问题的同一表相C.不同问题的不同表相D.以上都不是2、下列属于面向对象基本原则的是( c )A.继承B.封装C.里氏代换 D都不是3、Open-Close原则的含义是一个软件实体( a )A.应当对扩展开放，对修改关闭.B.应当对修改开放，对扩展关闭C.应当对继承开放，对修改关闭D.以上都不对4、当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，可以使用（ a ）模式。

A.创建型B.结构型 C行为型 D.以上都可以5、要依赖于抽象，不要依赖于具体。

即针对接口编程，不要针对实现编程,是( d ) 的表述A.开-闭原则B.接口隔离原则C.里氏代换原则D.依赖倒转原则6、依据设计模式思想,程序开发中应优先使用的是( a )关系实现复用。

A, 委派 B.继承 C创建 D.以上都不对复用方式：继承和组合聚合（组合委派）7、设计模式的两大主题是( d )A.系统的维护与开发 B 对象组合与类的继承C.系统架构与系统开发D.系统复用与系统扩展8、单子模式中,两个基本要点( a b )和单子类自己提供单例A .构造函数私有 B.唯一实例C.静态工厂方法D.以上都不对9、下列模式中,属于行为模式的是( b )A.工厂模式 B观察者 C适配器以上都是10、“不要和陌生人说话”是( d )原则的通俗表述A.接口隔离B.里氏代换C.依赖倒转D.迪米特：一个对象应对其他对象尽可能少的了解11、构造者的的退化模式是通过合并（ c ）角色完成退化的。

A.抽象产品 B产品 C创建者 D使用者12、单子（单例，单态）模式类图结构如下：下列论述中，关于”0..1”表述的不正确的是( d )A.1表示,一个单例类中,最多可以有一个实例.B.”0..1”表示单例类中有不多于一个的实例C.0表示单例类中可以没有任何实例D.0表示单例类可以提供其他非自身的实例13、对象适配器模式是（ a ）原则的典型应用。

软件设计与体系结构教案-范文模板及概述示例1:软件设计与体系结构教案引言：软件设计与体系结构是计算机科学和软件工程领域的重要学科，它涉及到软件系统的设计和开发过程中如何构建有效的软件结构和体系架构。

本文将介绍一份软件设计与体系结构的教案，旨在帮助教师教授相关的知识和技能。

一、教学目标：1. 了解软件设计和体系结构的概念和基本原理。

2. 掌握软件设计和体系结构的常用方法和技术。

3. 能够应用所学知识设计和实现一个简单的软件系统。

4. 培养学生的团队协作和项目管理能力。

二、教学内容：1. 软件设计基础：- 软件设计概述- 软件开发生命周期- 需求分析与规格说明- 软件设计原则和准则2. 软件体系结构：- 概述和定义- 模块化和分层设计- 客户端-服务器架构- 分布式系统设计- 微服务架构- 云计算和大数据处理3. 软件设计模式：- 设计模式概述- 创建型模式：工厂模式、单例模式等- 结构型模式：适配器模式、装饰者模式等- 行为型模式：观察者模式、策略模式等4. 软件设计工具和环境：- UML建模工具- 代码编辑器和集成开发环境- 版本控制工具三、教学方法：1. 授课讲解：教师通过授课讲解软件设计和体系结构的基本概念和原理，引导学生理解和掌握相关知识。

2. 实例分析：教师提供一些实际的软件系统案例，帮助学生分析和理解不同的软件设计和体系结构方法。

3. 小组讨论：学生分组进行讨论和合作，在教师的引导下，通过讨论和交流来完成一些案例分析和设计任务。

4. 实践项目：要求学生团队合作，根据所学知识设计和实现一个简单的软件系统，并撰写相关的设计文档和报告。

四、教学评估：1. 课堂参与和问题解答：评估学生对教学内容的理解和掌握程度。

2. 小组讨论和案例分析报告：评估学生在小组讨论和实例分析中的合作和表现。

3. 软件系统设计和实现：评估学生团队合作和项目管理能力，以及对软件设计和体系结构的应用能力。

五、教学资源：1. 教科书：提供相关的软件设计和体系结构教材。

ue 数据结构设计模式数据结构和设计模式是软件开发中非常重要的概念，它们在构建高效可靠的应用程序中扮演着重要角色。

在本篇文章中，我们将讨论数据结构和设计模式的相关内容，以帮助读者更好地理解和应用这两个概念。

数据结构是计算机存储、组织和管理数据的方式。

它是算法的基础，对于解决实际问题非常重要。

常见的数据结构包括数组、链表、堆栈、队列、树和图等。

设计模式是软件设计中常见的解决问题的模式或思想。

它提供了一种可复用的方法来解决特定类型的问题。

常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式、适配器模式、装饰器模式等。

在实际应用中，数据结构和设计模式常常会结合使用，以提高应用程序的效率和可扩展性。

以下是一些常见的数据结构和设计模式的相关内容，供读者参考。

一、数据结构的设计与应用1. 数组(Array)数组是最基本的数据结构之一，它存储一组有序的元素，并可以通过索引访问元素。

数组的优点是访问速度快，缺点是插入和删除元素耗时。

因此，数组适合应用在需要频繁访问元素的场景。

2. 链表(Linked List)链表是由节点组成的数据结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

链表的优点是插入和删除元素易于操作，缺点是访问速度慢。

因此，链表适合应用在需要频繁插入和删除元素的场景。

3. 栈(Stack)与队列(Queue)栈和队列是两种特殊的数据结构。

栈是一种先进后出(FILO)的数据结构，用于实现一些特定的操作，如函数调用、表达式求值等。

队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构，一般用于实现消息队列、任务调度等场景。

4. 树(Tree)与图(Graph)树和图是一些复杂的数据结构。

树是由节点组成的层级结构，每个节点可以有多个子节点。

树的应用非常广泛，如二叉查找树、AVL树、B树、堆等。

图是由节点和边组成的数据结构，用于表示对象之间的关系。

图的应用包括广度优先搜索(BFS)、深度优先搜索(DFS)等。

二、设计模式的应用与实例1. 单例模式(Singleton Pattern)单例模式用于确保某个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

实验3 设计模式实验二实验学时： 4每组人数： 1实验类型： 3 （1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求： 1 （1：必修2：选修3：其它）实验类别： 3 （1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的结构型设计模式和行为型设计模式，包括外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。

二、实验内容1. 某软件公司为新开发的智能手机控制与管理软件提供了一键备份功能，通过该功能可以将原本存储在手机中的通信录、短信、照片、歌曲等资料一次性全部拷贝到移动存储介质（例如MMC卡或SD卡）中。

在实现过程中需要与多个已有的类进行交互，例如通讯录管理类、短信管理类等，为了降低系统的耦合度，试使用外观模式来设计并编程模拟实现该一键备份功能。

2. 某信息系统需要提供一个数据处理和报表显示模块，该模块可以读取不同类型的文件中的数据并将数据转换成XML格式，然后对数据进行统计分析，最后以报表方式来显示数据。

由于该过程需要涉及到多个类，试使用外观模式设计该数据处理和报表显示模块。

考虑到有些文件本身已经是XML格式，无须进行格式转换，为了让系统具有更好的扩展性，在系统设计中可以引入抽象外观类。

3. 在某应用软件中需要记录业务方法的调用日志，在不修改现有业务类的基础上为每一个类提供一个日志记录代理类，在代理类中输出日志，例如在业务方法method()调用之前输出“方法method()被调用，调用时间为2016-11-5 10:10:10”，调用之后如果没有抛异常则输出“方法method()调用成功”，否则输出“方法method()调用失败”。

在代理类中调用真实业务类的业务方法，使用代理模式设计该日志记录模块的结构，绘制类图并编程模拟实现。

4. 某软件公司承接了某信息咨询公司的收费商务信息查询系统的开发任务，该系统的基本需求如下：(1) 在进行商务信息查询之前用户需要通过身份验证，只有合法用户才能够使用该查询系统；(2) 在进行商务信息查询时系统需要记录查询日志，以便根据查询次数收取查询费用。

一、1. 设计模式一般用来解决什么样的问题： A.同一问题的不同表相2. 下列属于面向对象基本原则的是： C.里氏代换3. Open-Close原则的含义是一个软件实体：A.应当对扩展开放，对修改关闭.4. 当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，使用（A）模式。

A.创建型5. 要依赖于抽象不要依赖于具体。

即针对接口编程不要针对实现编程：（D）依赖倒转原则6. 依据设计模式思想,程序开发中应优先使用的是( A )关系实现复用。

A, 委派7. 设计模式的两大主题是( D ) D.系统复用与系统扩展8. 单体模式中,两个基本要点(AB)和单体类自己提供单例A .构造函数私有 B.唯一实例9. 下列模式中,属于行为模式的是( B ) B观察者10. “不要和陌生人说话”是( D )原则的通俗表述 D.迪米特1. 软件体系结构是指一个系统的有目的的设计和规划，这个设计规划既不描述活动，也不描述系统怎样开发，它只描述系统的组成元素及其相互的交互协作。

2．一个UML模型只描述了一个系统要做什么，它并没告诉我们系统是怎么做。

3．接口是可以在整个模型中反复使用的一组行为，是一个没有属性而只有方法的类。

4．多重性指的是，某个类有多个对象可以和另一个类的一对象关联。

5．当一个类的对象可以充当多种角色时，自身关联就可能发生。

6．在泛化关系中，子类可以替代父类。

后前者出现的可以相同地方。

反过来却不成立。

7．最通常的依赖关系是一个类操作的形构中用到了另一个类的定义。

8．组成是强类型的聚集，因为聚集中的每个部分体只能属于一个整体。

9．实现的符号和继承的符号有相似之处，两者的唯一差别是实现关系用虚线表示，继承关系用实线表示。

10. 设计模式中应优先使用对象组合而不是类继承。

1.适配器模式属于创建型模式结构型（ F ）2.在设计模式中，“效果”只是指“原因和结果”（ T ）3.设计模式使代码编制不能真正工程化（ T ）4.面向对象语言编程中的异常处理，可以理解为责任链模式（T ）5.反模式就是反对在软件开发过程中使用设计模式分析：反模式用来解决问题的带有共性的不良方法（F ）1.什么是设计模式？设计模式目标是什么？答：设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

软件架构设计模式随着面向对象技术的发展和广泛应用，设计模式不再是一个新兴的名词，它已逐步成为系统架构人员、设计人员、分析人员以及程序开发人员所需掌握的基本技能之一。

设计模式已广泛应用于面向对象的设计和开发，成为面向对象领域的一个重要组成部分。

设计模式通常可分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

1.创建型模式概述创建型模式(CreationalPattern)对类的实例化过程及对象的创建过程进行了抽象，能够使软件模块做到与对象的创建和组织无关。

创建型模式隐藏了对象的创建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。

在掌握创建型模式时，需要回答以下三个问题：创建什么(What)、由谁创建(Who)和何时创建(When)。

创建型模式主要包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、单例模式。

以下介绍其中使用频率较高的几种模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式。

1.1简单工厂模式简单工厂模式(SimpleFatoryPattern)，又称静态工厂方法模式(StaticFactotyMethodPattern)，属于类创建型模式。

在简单工厂模式中，定义一个类,可以根据参数的不同返回不同的类的实例，这些类具有公共的父类和一些公共的方法。

简单工厂模式不属于GoF设计模式，它是最简单的工厂模式。

简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，这个类称为工厂类，被创建的实例通常都具有共同的父类。

在简单工厂模式中，工厂类包含必要的判断逻辑，决定在什么时候创建哪一个产品类实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式通过这种方式实现了对责任的划分。

但是由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响；同时系统扩展较为困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，违反了开闭原则，并造成工厂逻辑过于复杂。

体系结构期末复习一、选择题（一）1. 设计模式的基本原理是( C )A.面向实现编程B.面向对象编程C.面向接口编程D.面向组合编程2. 设计模式的两大主题是( D )A.系统的维护与开发B.对象组合与类的继承C.系统架构与系统开发D.系统复用与系统扩展3. 依据设计模式思想，程序开发中应优先使用的是( A )关系实现复用。

A.组合聚合B.继承C.创建D. .以上都不对4. 关于继承表述错误的是( D )A.继承是一种通过扩展一个已有对象的实现，从而获得新功能的复用方法。

B.泛化类（超类）可以显式地捕获那些公共的属性和方法。

特殊类（子类）则通过附加属性和方法来进行实现的扩展。

C.破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。

D.继承本质上是“白盒复用”，对父类的修改，不会影响到子类。

5. 常用的设计模式可分为( A )A.创建型、结构型和行为型B.对象型、结构型和行为型C.过程型、创建型和结构型D.抽象型、接口型和实现型6. “不要和陌生人说话”是对( D )设计原则的通俗表述。

A.接口隔离B.里氏代换C.依赖倒转D. .迪米特法则7. 在适配器模式中，对象适配器模式是对( A )设计原则的典型应用A.合成聚合B.里氏代换C.依赖倒转D. .迪米特法则8. 将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，这句话是对（C）设计模式的描述A.策略模式B.桥接模式C.适配器模式D.单例模式9. 以下设计模式中属于结构模式的是( D )A. 观察者模式B.单例模式C.策略模式D.外观模式10. 以下不属于对象行为型模式是( D )A. 命令模式B.策略模式C.访问者模式D.桥接模式11. 下面的类图表示的是哪个设计模式( D )A. 抽象工厂模式B.观察者模式C.策略模式D.桥接模式12. Open-Close开闭原则的含义是一个软件实体( A )A.应当对扩展开放，对修改关闭。

B.应当对修改开放，对扩展关闭。

中南大学软件学院软件体系结构设计模式实验报告学生姓名：宋昂所在学院：软件学院学生学号： 3901080115 学生班级：软件0801 指导老师：刘伟完成日期： 2010-12-7一、实验目的熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式，并学会分析这些模式的使用效果。

二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码，运行并测试模式实例代码。

(1) 简单工厂模式使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)的绘图工具类，如可创建圆形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle) 对象，每个几何图形都要有绘制draw()和擦除erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，提示一个UnsupportedShapeException，绘制类图并编程实现。

(2) 简单工厂模式使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person)，如果传入参数“M”，则返回一个Man 对象，如果传入参数“W”，则返回一个Woman对象，使用任意一种面向对象编程语言实现该场景。

现需要增加一个新的Robot类，如果传入参数“R”，则返回一个Robot对象，对代码进行修改并注意女娲的变化。

(3) 工厂方法模式某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式，如文件记录、数据库记录等，且用户可以根据要求动态选择日志记录方式，现使用工厂方法模式设计该系统。

用代码实现日志记录器实例，如果在系统中增加一个中的日志记录方式——控制台日志记录(ConsoleLog)，绘制类图并修改代码，注意增加新日志记录方式过程中原有代码的变化。

设计模式-23种设计模式整体介绍及应⽤场景、七⼤设计原则总结对象的⼀、创建型模式：都是⽤来帮助我们创建对象的!（关注（关注对象的创建过程））创建过程模式1.单例单例模式保证⼀个类只有⼀个实例，并且提供⼀个访问该实例的全局访问点。

模式("Gof book"中把⼯⼚⽅法与抽象⼯⼚分为两种模式，所以创建型模式共为⼯⼚模式2.⼯⼚五种，这⾥只是为了⽅便整理，合在了⼯⼚模式中)-简单⼯⼚模式⽤来⽣产同⼀等级结构的任意产品。

（对于增加新的产品，需要修改已有代码）-⼯⼚⽅法模式⽤来⽣成同⼀等级结构中的固定产品。

（⽀持增加任意产品）-抽象⼯⼚模式⽤来⽣产不同产品族的全部产品。

（对于增加新的产品，⽆能为⼒，⽀持增加产品族）模式3.建造者建造者模式分离了对象⼦组件的单独构造（由Builder来负责）和装配（由Director负责），从⽽可以构造出复杂的对象。

模式原型模式4.原型通过new产⽣⼀个对象需要⾮常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使⽤原型模式。

耦合，从⽽可以松耦合，从⽽可以扩⼤扩⼤结构上实现上实现松⼆、结构型模式：是从程序的、结构型模式：是从程序的结构对象和和类的组织）类的组织）（关注对象解决更⼤的问题。

（关注整体的类结构，⽤来整体的类结构，⽤来解决更⼤的问题。

模式1.适配器适配器模式⼯作中的场景：经常⽤来做旧系统改造和升级；如果我们的系统开发之后再也不需要维护，那么很多模式都是没必要的，但是不幸的是，事实却是维护⼀个系统的代价往往是开发⼀个系统的数倍。

学习中见过的场景：java.io.InputStreamReader(InputStream); java.io.OutpuStreamWriter(OutputStream)模式2.代理代理模式核⼼作⽤：通过代理，控制对对象的访问！可以详细控制访问某个（某类）对象的⽅法，在调⽤这个⽅法前做前置处理，调⽤这个⽅法后做后置处理。

（即：AOP的微观实现！）AOP（Aspect Oriented Programming⾯向切⾯编程）的核⼼实现机制！开发框架中应⽤场景：structs2中拦截器的实现；数据库连接池关闭处理；Hibernate中延时加载的实现；mybatis中实现拦截器插件；AspectJ的实现；spring中AOP的实现（⽇志拦截，声明式事务处理）；web service；RMI远程⽅法调⽤模式桥接模式3.桥接实际开发中应⽤场景：JDBC驱动程序；AWT中的Peer架构；银⾏⽇志管理：格式分类：操作⽇志、交易⽇志、异常⽇志距离分类：本地记录⽇志、异地记录⽇志⼈⼒资源系统中的奖⾦计算模块：奖⾦分类：个⼈奖⾦、团体奖⾦、激励奖⾦。

Python编程设计模式的实际应用近年来，Python已经成为了备受青睐的编程语言之一，具有在Web开发、人工智能、数据分析、自动化脚本等方面广泛的应用，由于Python编程语言的易学性、运行效率高、代码简洁等特点，在许多领域都得到了广泛的应用。

在Python编程中，设计模式是一种被广泛使用的编程技巧，它可以帮助开发人员更有效的完成编码工作。

一、设计模式的概念设计模式可以被认为是一种被证明过得好方法。

它是解决某个问题的一套固定的解决方案，可以被反复使用的代码结构。

使用设计模式可以让开发人员更加高效的解决问题，设计出更加优秀的代码结构。

设计模式不是简单的代码库或者函数库，它提供的是一种新的编程思路。

二、Python编程设计模式的分类1.创建型模式创建型模式用于处理对象的创建，可以为系统提供不同方式来创建对象。

Python创建型模式的常见模式有：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式等。

单例模式实现单例模式可以确保在应用程序中只存在唯一的实例。

由于单例模式可以在任何地方进行访问，因此可以在任何地方通过单例模式来保证对象的唯一性。

工厂模式工厂模式用于处理对象的创建问题，是一种非常适合大规模开发的模式。

它通过创建一个工厂来管理对象的创建，将复杂的创建过程隐藏在工厂内部。

工厂模式可以让开发人员更加专注于处理对象的业务逻辑。

2.结构型模式结构型模式用于处理对象之间的关系，是一种可以解决应用程序模块之间耦合性过高的设计方法。

Python结构型模式的常见模式有：适配器模式、代理模式、装饰器模式、桥接模式、组合模式、外观模式、享元模式等。

适配器模式适配器模式可以转换不同接口的数据传输方式，将不同的接口转换为同一种接口来工作。

适配器模式可以将一种数据传输方式转化为另一种数据传输方式，简化了对象之间的交互。

代理模式代理模式可以为一个对象提供代理，将原始对象和代理对象进行隔离。

代理对象通常接收一些其他对象的访问请求，代理将请求转发给原始对象，原始对象完成请求后将结果返回给代理对象。

工厂方法模式和适配器模式的对比工厂方法模式和适配器模式是软件设计中常用的两种设计模式。

虽然两者用途和实现方式不同，但它们都可以为软件开发者提供便利和有效性。

在本文中，将对这两种设计模式的差异进行比较和对比。

一、工厂方法模式工厂方法模式是一种提供工厂方法的创建型设计模式，它使用工厂方法将创建逻辑委托给类的子类。

在这种方式下，客户端创建实例的代码并不在于其自身，而是将该任务委托给子类。

这种方式将客户端代码从特定的实现中解耦出来，因此它可以使代码更加灵活，易于维护。

在工厂方法模式中，工厂类负责创建对象的实例。

由于创建实例的方式会因为实例化对象不同而有所不同，因此这种方式可以被认为是一种多态性。

二、适配器模式适配器模式是一种结构性设计模式，它通过将一个类的接口转换成客户端所需要的另一个接口，让本来无法相兼容的类能够一起工作。

这种模式可以使得兼容性问题变得简单，并且可以使得在不改变源代码情况下为现有的类提供更加清晰的接口。

在适配器模式中，适配器类实现客户端需要的新接口，同时可以访问被适配的代码以执行任务。

这种方式可以使得代码重用更有价值，同时还可以稳定现有的系统。

三、工厂方法模式和适配器模式的区别工厂方法模式和适配器模式是两种不同的设计模式。

工厂方法模式通过将创建实例的协定抽象出来，并将它委托给工厂来处理，从而解耦客户端代码和实现。

适配器模式则通过提供一个中间层来解决不同接口的不兼容性问题，以及使现有的类能够提供清晰的接口来改善代码的易用性。

以一个具体的例子来说，假设你正在编写一个游戏，你需要加载几个不同的资源类型，例如图像、音频和字体。

为了保持代码清晰，你可以选择使用工厂方法模式来创建这些资源实例。

在这种设计中，工厂类可以负责创建特定类型的资源实例，而客户端代码仅需告知工厂类所需的实例类型即可。

这样可以使得代码更易读，并且可以将创建逻辑从客户端代码中解耦出来。

现在假设你的游戏还需要能够使用一些新的图形库，例如OpenGL，但是它们提供的接口和现有的代码不兼容。

《软件体系结构》实验报告项目名称设计模式实验2专业班级实验成绩:批阅教师:实验3设计模式实验实验学时： 4每组人数： 1实验类型： 3 (1:基础性 2:综合性 3:设计性4 :研究性)实验要求： 1 (1:必修 2:选修 3:其它)实验类别：3(1:基础2 :专业基础3:专业4:其它)、实验目的熟练使用PowerDesigner 和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的行为型设计模 式，包括职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式，理解每一种设计模式的模式动 机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。

、实验内容1.某企业的SCM(Suppiy Chain Management ,供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。

该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来 审批，主任可以审批 5万元以下(不包括 5万元)的采购单，副董事长可以审批5万元至10万元(不包括10万元)的采购单，董事长可以审批10万元至50万元(不包括50万元)的采购单，50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。

如下图所示：试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。

2.房间中的开关是命令模式的一个实例，现用命令模式来模拟开关的功能，可控制对 象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。

3.某软件公司欲开发一个基于 Windows 平台的公告板系统。

系统提供一个主菜单(Menu)，在主菜单中包含了一些菜单项(Menultem)，可以通过 Menu 类的addMenultem()方 法增加菜单项。

菜单项的主要方法是click()，每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括 Open Comma nd(打开命令)，CreateComma nd(新建命令)，EditComma nd(编辑命令) 等，命令类具有一个 execute()方法，用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、 create 。

实验2 设计模式实验一实验学时： 4每组人数： 1实验类型： 3 （1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求： 1 （1：必修2：选修3：其它）实验类别： 3 （1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的1．熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构；2．熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的创建型设计模式和结构型设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、适配器模式和组合模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。

二、实验内容1．在某图形库API中提供了多种矢量图模板，用户可以基于这些矢量图创建不同的显示图形，图形库设计人员设计的初始类图如下所示：Circle+ + + + +init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void: void: void: void: voidTriangle+++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void: void: void: void: voidRectangle+++++init ()setColor ()fill ()setSize ()display ()...: void: void: void: void: voidClient在该图形库中，每个图形类（如Circle、Triangle等）的init()方法用于初始化所创建的图形，setColor()方法用于给图形设置边框颜色，fill()方法用于给图形设置填充颜色，setSize()方法用于设置图形的大小，display()方法用于显示图形。

客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题：①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形，因此在更换图形时需要修改客户类源代码；②在图形库中增加并使用新的图形时需要修改客户类源代码；③客户类在每次使用图形对象之前需要先创建图形对象，有些图形的创建过程较为复杂，导致客户类代码冗长且难以维护。

设计模式实验报告一、实验目的通过本次实验，旨在让学生了解并掌握常见的设计模式，在实际场景中使用设计模式来解决软件设计中的复杂问题。

二、实验内容1.理论研究：学生需要深入研究常见的设计模式，包括创建型、结构型和行为型设计模式，并了解每种设计模式的适用场景和解决方案。

2.实践应用：学生需要选择3种不同类型的设计模式进行实践应用，并编写代码来演示每种设计模式的应用。

三、实验过程1.理论研究在理论研究阶段，我选择了单例模式、适配器模式和策略模式进行深入研究。

1.1单例模式单例模式是一种常用的创建型设计模式。

它保证其中一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。

单例模式适用于需要频繁创建和销毁对象的场合。

1.2适配器模式适配器模式是一种常用的结构型设计模式。

它将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。

适配器模式可以让不兼容的类能够合作，提供一个统一的接口。

1.3策略模式策略模式是一种常用的行为型设计模式。

它定义一系列算法，将它们封装起来，并且使它们可以相互替换，让算法的变化独立于使用算法的客户。

2.实践应用在实践应用阶段，我选择了Java编写代码来演示每种设计模式的应用。

2.1单例模式应用首先，我创建了一个Singleton类，保证该类只有一个实例。

在该类中声明一个私有静态变量instance，并将构造方法设置为私有，防止在外部创建新的实例。

然后，通过一个公有的静态方法来获取该类的实例。

2.2适配器模式应用接下来，我创建了一个MediaPlayer接口，包含了播放音频和视频的两个方法。

然后，我创建了一个AdvancedMusicPlayer类，实现了播放音频的方法。

接着，我创建了一个MediaPlayerAdapter类，实现了MediaPlayer接口，将AdvancedMusicPlayer适配成MediaPlayer的形式。

使用适配器模式可以让调用方可以统一调用MediaPlayer的接口，无需知道具体使用的是AdvancedMusicPlayer。